U-ARM: Ultra goedkope universele teleoperatie-interface voor robotmanipulatie

U-ARM : Ultra low-cost general teleoperation interface for robot manipulation

September 2, 2025

Auteurs: Yanwen Zou, Zhaoye Zhou, Chenyang Shi, Zewei Ye, Junda Huang, Yan Ding, Bo Zhao

cs.AI

Samenvatting

Wij stellen U-Arm voor, een kosteneffectief en snel aanpasbaar leider-volger teleoperatiekader dat is ontworpen om te werken met de meeste commercieel beschikbare robotarmen. Ons systeem ondersteunt teleoperatie via drie structureel verschillende 3D-geprinte leiderarmen die consistente besturingslogica delen, waardoor naadloze compatibiliteit met diverse commerciële robotconfiguraties mogelijk wordt gemaakt. In vergelijking met eerdere open-source leider-volger interfaces hebben wij zowel het mechanische ontwerp als de servokeuze verder geoptimaliseerd, wat resulteert in een materiaalkosten (BOM) van slechts \50,5 voor de 6-DoF leiderarm en \56,8 voor de 7-DoF versie. Om de bruikbaarheid te verbeteren, verminderen wij de veelvoorkomende uitdaging bij het besturen van redundante vrijheidsgraden door mechanische en besturingsoptimalisaties. Experimentele resultaten tonen aan dat U-Arm een 39\% hogere efficiëntie in gegevensverzameling en vergelijkbare taaksuccespercentages behaalt in meerdere manipulatietaken in vergelijking met Joycon, een andere kosteneffectieve teleoperatie-interface. Wij hebben alle CAD-modellen van drie configuraties open-source gemaakt en ook simulatieondersteuning geboden voor het valideren van teleoperatieworkflows. Daarnaast hebben wij real-world manipulatiedata die met U-Arm is verzameld, open-source gemaakt. Het projectwebsite is te vinden op https://github.com/MINT-SJTU/LeRobot-Anything-U-Arm.

English

We propose U-Arm, a low-cost and rapidly adaptable leader-follower teleoperation framework designed to interface with most of commercially available robotic arms. Our system supports teleoperation through three structurally distinct 3D-printed leader arms that share consistent control logic, enabling seamless compatibility with diverse commercial robot configurations. Compared with previous open-source leader-follower interfaces, we further optimized both the mechanical design and servo selection, achieving a bill of materials (BOM) cost of only \50.5 for the 6-DoF leader arm and 56.8 for the 7-DoF version. To enhance usability, we mitigate the common challenge in controlling redundant degrees of freedom by %engineering methods mechanical and control optimizations. Experimental results demonstrate that U-Arm achieves 39\% higher data collection efficiency and comparable task success rates across multiple manipulation scenarios compared with Joycon, another low-cost teleoperation interface. We have open-sourced all CAD models of three configs and also provided simulation support for validating teleoperation workflows. We also open-sourced real-world manipulation data collected with U-Arm. The project website is https://github.com/MINT-SJTU/LeRobot-Anything-U-Arm.